Роль предварительного и последующего подроста в облесении вырубок

Способность подроста темнохвойных пород адаптироваться к резким изменениям условий среды, наступающим после рубок главного пользования, позволяет при соответствующей заботе о его сохранности рассчитывать на быстрое восстановление вырубленных площадей хозяйственно-ценными породами. Поэтому сохранение подроста в процессе лесозаготовок рассматривается как важнейшее мероприятие, значение которого особенно велико для многолесных районов, где естественное лесовозобновление — основной путь восстановления лесного фонда.
Сохранность подроста определяется способом рубки главного пользования, технологией лесосечных работ, а также зависит от сезона лесозаготовок и ряда других причин. Проводившиеся в прошлом приисковые, подневольно-выборочные, условно-сплошные и сплошно-лесосечные немеханизированные рубки с конной трелевкой сопровождались успешным естественным возобновлением темнохвойных пород, прежде всего за счет высокой сохранности подроста. Особенно хорошо восстанавливались вырубки с неполной уборкой старого древостоя, на которых менее резко изменялись условия среды. Во всех случаях на сплошных вырубках, не поврежденных огнем, в молодом поколении преобладали темнохвойные породы предварительного происхождения, на долю которых приходилось 75 90% (и более) от общего количества подроста этих пород. В составе подроста участвовали лиственные породы (береза, осина, иногда ива) и лиственница, основное количество которых поселялось после рубки древостоя. Доля последующего подроста (в том числе ели и пихты) обычно увеличивалась с возрастом вырубки. В целом период возобновления сплошных вырубок после немеханизированных лесозаготовок укладывался в 10—15, а по данным В.Т. Чумина — в 8—10 лет.
С конца 40-х годов на Дальнем Востоке начали внедряться механизированные лесозаготовки с тракторной трелевкой, при которых на первых этапах их применения совершенно не учитывались интересы естественного лесовозобновления. Разработка лесосек осуществлялась с нарушением технологических схем (отсутствие предварительной подготовки волоков, ненаправленный повал деревьев, очистка мест рубок сплошным палом) и сопровождалась, как правило, неудовлетворительным естественным лесовозобновлением на вырубленных площадях. В результате непосредственного примыкания лесосек накапливались обезлесенные площади, исчисляемые десятками тысяч гектаров. Особый вред восстановлению леса на вырубках приносили пожары, которые уничтожали предварительный подрост, повреждали подрост последующего происхождения и вызывали гибель обсеменителей, а в ряде случаев ухудшали эколого-фитоценотическую обстановку. Все это приводило к смене пород, возникновению пустырей и в целом к задержке естественного возобновления темнохвойных пород, нередко на длительный срок.
Под влиянием рубок шло накопление безлесных площадей. Так, по данным лесоустройства, в пихтово-еловых лесах нижнего Амура только 2% сплошных вырубок имело удовлетворительное лесовозобновление, а на 93 % площади оно практически отсутствовало. В елово-пихтовом хозяйстве Сахалинской области необлесившиеся вырубки составляли около 10% площади лесокультурного фонда, превышающего 2 млн. га.
Несколько лучше шло естественное возобновление после сплошных рубок в Приморском крае, где свыше 50% обследованных вырубок имело достаточное количество хвойного подроста, а если учесть еще и подрост лиственных пород, то доля вырубок, на которых восстанавливалась лесная обстановка, была еще выше. При высокой сохранности предварительного подроста естественное зарастание сплошных вырубок со значительным участием темнохвойных пород происходило в течение 8—10 лет.
Предварительный подрост темнохвойных пород даже в случаях его высокой сохранности размещен неравномерно, что является следствием неравномерного распределения его под пологом леса, а также результатом неодинаковой его сохранности. Лучше всего сохраняется подрост в узкой полосе, прилегающей к стенам леса, по границам пасек, а также под пологом недорубов и в местах, куда не валили деревья и где не сжигали порубочные остатки. При лесозаготовках по глубокому снегу сохранность подроста выше и он меньше получает повреждений. Во все сезоны года наибольший ущерб при лесозаготовках терпит крупный подрост; по мнению В.Н. Романова, при применявшейся технологии на Сахалине было невозможно сохранить тонкомер высотой 8-10 м.
Результаты обследования сплошных вырубок в Приморье, Приамурье и на Сахалине неоспоримо свидетельствуют о том, что подрост предварительного происхождения является основой восстановления вырубленных площадей темнохвойными породами. В подавляющем большинстве случаев на него приходится 75-90% и более от общего количества ели и пихты, причем с увеличением давности вырубок доля его снижается; это говорит о том, что поселение темнохвойных пород на вырубке при обеспеченности площади их семенами происходит, чему в первую очередь благоприятствует экологическая и фитоценотическая обстановка, в поддержании которой большая роль принадлежит сохранившемуся подросту.
С целью изучения возрастной структуры подроста на сплошных вырубках с хорошим состоянием естественного возобновления были заложены площадки, на которых весь подрост был учтен по возрасту. В Партизанском лесхозе (Приморский край) на сплошной вырубке 7—8-летней давности в крупнопапоротниковом с кедром пихтово-еловом лесу на площадке размером 150х2 м были учтены 401 экземпляр подроста хвойных пород и 176 лиственных. Особи, появившиеся после рубки древостоя, среди хвойного подроста составляли 13% от общего количества (табл. 22, возрастная группа 1-7 лет). Поселение их шло неравномерно — на первый год после рубки появилось 6.5, на 2-й — 2.7, на 3-й — 2.5, на 4-6-й — по 0.2 каждый год, на 7-й — около 0.8%. Резкий спад появления подроста на 4-й год объяснялся задернением почвы преимущественно осоками.
Поселение лиственных пород, среди которых преобладала береза ребристая или желтая (Betula costata), участвовали клены, осина, черемуха Маака (Padus maackii) и некоторые другие виды, также осуществлялось неравномерно. Из 67 % экземпляров последующего происхождения, на первый год после рубки древостоя появилось около 23%, на 2-й, 3-й, 4-й, 5-й, 6-й, 7-й — соответственно 6, 8, 2, 4,11 и 13%. Наименьшее количество лиственного подроста появилось на 4—5-й год после рубки древостоя, что безусловно связано с задернением площади.
Во втором случае учетная лента была заложена на сплошной вырубке 10-летней давности в мелкотравно-зеленомошном пихтово-еловом лесу, где лиственный и хвойный подрост уже создают сомкнутый полог. Подрост разновозрастный (табл. 23); на долю хвойных, поселившихся после рубки древостоя, приходилось около 24%. Появление хвойного подроста шло неравномерно — наибольшее количество (11.4%) возникло на 6-й год после рубки древостоя. Поселение лиственных пород, среди которых господствует береза желтая, шло иначе — основное их количество (около 67%) появилось в первые два года после рубки древостоя; затем темпы этого процесса резко снизились. В целом подрост лиственных пород на вырубке имеет меньшую разновозрастность по сравнению с хвойным; это обусловлено тем, что основная доля его возникает после рубки древостоя.

Последующее возобновление ели и пихты, а также лиственных пород и лиственницы на вырубках зависит от экологической и фитоценотической обстановки и наличия источников семян. Всходы ели и других пород часто появляются в местах с нарушенным в процессе лесозаготовок напочвенным покровом, на трухлявом валеже, на пасечных волоках и на боковых валах, на местах сжигания порубочных остатков, под пологом редких зарослей кипрея и малины, а иногда и под изреженными группами вейника Лангсдорфа. Для темнохвойных пород характерно также появление всходов под пологом недорубов и под защитой стен леса. Так, по наблюдениям на 6-летней вырубке в ельнике мелкотравно-зеленомошном (нижнее Приамурье), доля последующего подроста ели и пихты около юго-западной стены леса в 20-метровой полосе составляла 54%, под изреженным пологом недоруба — 31 %, а на остальной площади всего 17 % от общего количества.
Приживаемость всходов на вырубках очень низкая. На свежих, не заросших травянистой и кустарниковой растительностью вырубках основными причинами гибели всходов являются пересыхание подстилки и верхнего слоя почвы и нагревание поверхности почвы до летальных температур; на более старых задернелых вырубках всходы отмирают в результате конкуренции с видами-задернителями. Н.П. Усова в числе причин отмирания появившихся древесных растений указывает также их морозное выжимание, которое наблюдается поздней осенью и ранней весной на Сахалине.
Благоприятным фактором для последующего естественного возобновления темнохвойных пород служит негустой лиственный полог, образуемый березой и другими видами, чаще всего поселившимися после рубки древостоя; в Южном Приморье в ряде типов пихтово-еловых лесов на сплошных вырубках в создании лиственного полога принимают участие клены, чубушник и другие виды, бывшие под пологом леса.
В Приморском крае на большей части сплошных вырубок в пихтовоеловых лесах в подросте преобладают лиственные породы (березы белая и желтая, черемуха Маака, ивы и т. д.), основное количество которых поселилось после рубки древостоя. В Приамурье высока роль лиственных пород (прежде всего березы белой) на прогоревших вырубках: на вырубках, не пройденных огнем, береза занимает участки с обнаженной поверхностью почвы (тракторные волока, огнища), но сомкнутый полог образует не часто. На Сахалине роль лиственных пород в зарастании сплошных вырубок еще меньшая. А.П. Клинцов отмечает случаи поселения березы на сплошных вырубках южного Сахалина и обращает внимание на ее положительную роль в естественном возобновлении темнохвойных пород; однако лиственные породы появляются на вырубках не всегда: их поселению препятствуют грубая подстилка, а также травянистая и кустарниковая растительность, особенно заросли курильского бамбука. Поселение берез (Betula platyphylla, В. ermanii) происходит также на вырубках в темнохвойных лесах из ели и пихты сахалинской в Японии.
Последующее возобновление древесных пород в первую очередь определяется наличием источников семян, на что не всегда обращали должное внимание при организации и проведении лесозаготовок. Во многих случаях семенных деревьев не оставляли, полагая, что обсеменение площади будет происходить от куртин недорубов, невырубленных деревьев и стен леса. Сильная повреждаемость вырубок пожарами сопровождалась отмиранием оставшихся деревьев. Неудовлетворительное состояние лесовозобновления на сплошных вырубках есть следствие не только плохой сохранности предварительного темнохвойного подроста, но и результат отсутствия обсеменителей ели, лиственных пород и лиственницы.
Семенные деревья ели надежно обсеменяют площадь, по мнению А.П. Клинцова, в радиусе 20—30 м (хотя положительное влияние их на последующее возобновление прослеживается на расстоянии 70—80 м; Клинцов, по наблюдениям Н.П. Усовой, — не далее 50 м; Е.Д. Солодухин отмечал случаи разноса семян ели на расстояние до 200 м от стены леса. Видимо, дальность разлета семян ели зависит от рельефа и размещения по его элементам обсеменителей, погодной обстановки в период созревания и разлета семян и других причин. Даже соглашаясь с мнением о недостаточной эффективности оставляемых семенных деревьев, приходится признать их положительное значение, о котором свидетельствует повышенное количество последующего подроста ели вблизи них, а также около стен леса и под пологом недорубов.
Определенную роль в обсеменении вырубок может играть почвенный запас семян ели и других пород. По исследованию Н.П. Усовой, под пологом леса и на свежих вырубках Сахалина в почве встречалось 3—5 семян ели и пихты на 1 м2. Семена обычно прикрыты мощным слоем подстилки и для них характерна низкая всхожесть (1—5%), что не позволяет относиться к ним как к надежному источнику обсеменения.
Последующее возобновление древесных пород на сплошных вырубках в значительной степени зависит от состояния напочвенного покрова. Оно осуществляется очень плохо и долго на вейниковых, осоковых и бамбуковых типах вырубок. Особенно долго пребывают вырубки в стадии нелесных группировок в случае захвата их курильским бамбуком, в сомкнутых зарослях которого накапливается мощный слой плохоразложившихся растительных остатков, препятствующий достижению поверхности почвы зачатками древесных растений. В зарослях вейника даже предварительный мелкий подрост ели страдает от механических деформаций молодых побегов в результате навала вместе со снегом отмерших стеблей растений.
В кипрейных и малинниковых типах вырубок условия для последующего лесовозобновления (в том числе и темнохвойных пород) более благоприятны; однако на участках малинниково-паловых и кипрейно-паловых типов вырубок при большей густоте кипрея и малины возобновление древесных пород проходит плохо; возможности для него улучшаются лишь после изреживания зарослей.
В целом последующее естественное возобновление повсеместно на сплошных вырубках происходит с преобладанием лиственных пород; в ряде случаев в составе подроста участвует лиственница (при наличии источников ее семян). Количество подроста и его размещение зависят от степени минерализации поверхности почвы. Густые лиственнные, а иногда лиственничные молодняки характерны для вырубок, пройденных огнем. Последующее возобновление темнохвойных пород более успешно протекает при наличии негустого защитного полога, который может быть представлен предварительным или последующим подростом, зарослями кипрея и т. д.
Решающая роль предварительного подроста в восстановлении леса с преобладанием или значительным участием темнохвойных пород на сплошных вырубках диктовала необходимость поиска технологии лесосечных работ, обеспечивающей максимальное его сохранение. В пихтовоеловых лесах нижнего Амура В.Т. Чумин в производственных условиях испытал различные способы разработки лесосек. На основе полученных результатов была рекомендована технология, при использовании которой сохраняется 52—64% подроста. Ширина пасек по этой технологии колебалась от 40 до 60 м, трелевочный волок располагался в центре пасеки. В Приморском крае хорошо зарекомендовала себя приморская технология лесосечных работ, позволяющая сохранить 60—67 % подроста. Отличительная ее особенность — узкие (35—40 м) пасеки, направленная (кроной на волок) валка деревьев, движение тракторов только по заранее подготовленным волокам, отказ от огневой очистки мест рубок. Применение ее в производственных условиях дает положительные результаты в хвойно-широколиственных и пихтово-еловых лесах. Разработка лесосек узкими лентами обеспечивает высокую сохранность подроста и в условиях Сахалина.
Приведенные примеры свидетельствуют о том, что при сплошных рубках в аянских темнохвойных лесах на значительной части вырубок можно сохранить предварительный подрост в количестве, обеспечивающем достаточное участие главных пород в формирующихся молодняках. Благодаря этому можно успешно решить проблему лесовосстановления на сплошных вырубках хозяйственно-ценными породами в срок 10—15 лет. Это позволит сократить период выращивания хвойной древесины минимум на 20—25 лет. Непременное условие для этого — исключение влияния пожаров на лесообразовательный процесс на вырубках.
Сплошные рубки, обладая известными достоинствами (возможность широкой механизации работ, получение сразу всей древесины с вырубаемой площади и т. д.), все-таки не соответствует особенностям структуры разновозрастных темнохвойных лесов, в которых основные лесообразователи крайне болезненно переносят резкую смену экологических условий. Кроме того, при сплошных рубках изымается значительное количество онтогенетически молодых особей, потенциально способных к энергичному росту, существенно нарушаются охранные, защитные и в целом экологические функции лесов, в ряде случаев прерывается продуцирование древесины на период пребывания вырубок в стадии нелесных группировок. В связи с этим представляют большой практический интерес опытно-производственные несплошные (постепенные и выборочные) рубки в темнохвойных лесах Сахалина. Результаты их весьма обнадеживающие. Несплошные рубки не сопровождались распадом остающейся части древостоя под влиянием ветра, что, как известно, представляет наибольшую опасность в темнохвойных лесах, особенно в таком районе, как Сахалин. При равномерном изреживании высокополнотных древостоев с выборкой 25—35 % запаса удачно сочетаются лесоводственные и экономические показатели. Такие рубки обеспечивают высокую сохранность подроста и незначительное повреждение остающегося древостоя. Они сопровождаются увеличением прироста тонкомерных деревьев по всем основным показателям, что позволяет рассчитывать на получение светового прироста.